人工氮转化反应，如通过氮气或硝酸盐还原生产氨和通过C-N偶联合成有机氮化合物，在现代生活中发挥着至关重要的作用。作为能源和碳排放密集型传统工业过程的替代品，温和条件下的电催化氮转化反应引起了人们极大的研究兴趣。然而，电合成工艺仍然存在产品收率低和法拉第效率低的问题，这就凸显了开发高效催化剂的重要性。与已被广泛研究的过渡金属基催化剂相比，p-嵌段元素基催化剂因其耐人寻味的物理化学性质和本质上较差的吸氢能力而显示出良好的性能。

近日，南洋理工大学颜清宇教授，Can Xue综述了p-嵌段元素基电催化剂在氮转化应用方面的最新突破。

文章要点

1）作者总结了包括氮气还原和硝酸盐还原电合成氨，以及以含氮原料和二氧化碳为原料电合成尿素的氮转化研究进展。讨论了催化剂的设计策略和潜在的反应机理。

2）作者最后指出对氮转化途径的深入基础了解仍然需要进一步的探索，这需要理论分析（DFT或分子动力学模拟）与实验验证(原位拉曼光谱或operando FTIR)相结合。整体效率也有待进一步提高。合理的策略和技术的发展也将推动这一前景广阔的领域的发展。

参考文献

Chade Lv, et al, Emerging p-Block-Element-Based Electrocatalysts for Sustainable Nitrogen Conversion, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c07260

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07260